CN109904189A - 像素单元及阵列基板、显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开是关于一种像素单元及阵列基板、显示装置，所述像素单元包括发光单元、像素定义层和电池单元，发光单元设于驱动基板；像素定义层设于所述驱动基板，并环绕所述发光单元；电池单元，嵌于所述像素定义层，和所述发光单元连接，用于为所述发光单元提供电能。通过嵌于像素定义层的电池单元为发光单元供电，解决了相关技术中外加电源能够存储的电量有限，限制了显示装置的持续使用时间的问题，延长显示装置的持续工作时间，节省外部电源的电量，提高电子产品的续航时间。

Description

像素单元及阵列基板、显示装置

技术领域

本公开涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种像素单元及阵列基板、显示装置。

背景技术

随着技术的发展和进步，OLED(Organic Light Emitting Diode，有机发光二极管)显示装置的使用越来越广泛，其具有自发光、无需背光模组、对比度以及清晰度高、视角宽、全固化、适用于挠曲性面板、温度特性好、低功耗、响应速度快以及制造成本低等一系列优异特性。

目前，OLED显示装置主要通过蓄电池等外加电源供电，通过外加蓄电池供电，由于蓄电池能够存储的电量有限，因此需要周期性的充电，限制了显示装置的持续使用时间。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种像素单元及阵列基板、显示装置，至少一定程度上解决相关技术中外加电源能够存储的电量有限，限制了显示装置的持续使用时间的问题。

根据本公开的第一方面，提供一种像素单元，所述像素单元包括：

发光单元，设于驱动基板；

像素定义层，设于所述驱动基板，并环绕所述发光单元；

电池单元，嵌于所述像素定义层，和所述发光单元连接，用于为所述发光单元提供电能。

根据本公开的一实施方式，所述发光单元包括：

第一电极，和所述电池单元的第一极连接；

第二电极，和所述电池单元的第二极连接；

发光层，设于所述第一电极和所述第二电极之间。

根据本公开的一实施方式，所述像素定义层上位于所述电池单元远离所述驱动基板的一侧设置有第一过孔，所述第一过孔用于连接所述第二电极和所述电池单元的第二极。

根据本公开的一实施方式，所述像素单元还包括：

直流转换器，连接于所述电池单元和所述发光单元之间，用于为所述发光单元提供稳定的电源。

根据本公开的一实施方式，所述电池单元包括太阳能电池。

根据本公开的的第二方面，提供一种阵列基板，所述阵列基板包括多个上述的像素单元；

驱动基板，多个所述像素单元设于所述驱动基板。

根据本公开的一实施方式，所述驱动基板包括：

衬底；

驱动电路层，设于所述衬底靠近像素定义层的一侧，和电池单元连接。

根据本公开的一实施方式，所述驱动电路层包括第一像素电路，包括：

第一开关单元，所述第一开关单元第一端连接于所述电池单元的第一极；

驱动晶体管，第一端连接所述第一开关单元的第二端，第二端连接发光单元的第一电极，控制端连接数据信号端。

根据本公开的一实施方式，所述驱动基板还包括：

平坦化层，设于所述像素定义层和所述驱动电路层之间，所述平坦化层上设置有第二过孔；

钝化层，设于所述平坦化层和所述驱动电路层之间，所述钝化层上设置有第三过孔，所述电池单元通过所述第二过孔和第三过孔与所述像素电路层连接。

根据本公开的第三方面，提供一种显示装置，所述显示装置包括上述的阵列基板。

本公开提供的像素单元，包括发光单元、像素定义层和电池单元，发光单元设于驱动基板；像素定义层设于所述驱动基板，并环绕发光单元；电池单元嵌于像素定义层，和发光单元连接，通过嵌于像素定义层的电池单元为发光单元供电，解决了相关技术中外加电源能够存储的电量有限，限制了显示装置的持续使用时间的问题，延长显示装置的持续工作时间，节省外部电源的电量，提高电子产品的续航时间。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图来详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1为本公开示例性实施方式提供的一种像素单元的结构示意图；

图2为本公开示例性实施方式提供的一种阵列基板的结构示意图；

图3为本公开示例性实施方式提供的一种像素电路的结构示意图；

图4为本公开示例性实施方式提供的一种电池单元的排布示意图；

图5为本公开示例性实施方式提供的另一种电池单元的排布示意图。

图中：

100、发光单元；

110、第一电极；

120、发光层；

130、第二电极；

200、像素定义层；

210、第一过孔

300、电池单元；

400、驱动电路层；

500、平坦化层；

510、第二过孔；

600、钝化层；

610、第三过孔；

700、衬底。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本公开将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、材料、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免模糊本公开的各方面。

本公开示例性实施例首先提供一种像素单元，如图1所示，所述像素单元包括发光单元100、像素定义层200和电池单元300；发光单元100设于驱动基板；像素定义层200设于所述驱动基板，并环绕所述发光单元100；电池单元300嵌于所述像素定义层200，和所述发光单元100连接，用于为所述发光单元100提供电能。

本公开实施例提供的像素单元包括发光单元100、像素定义层200和电池单元300，发光单元100设于驱动基板；像素定义层200设于所述驱动基板，并环绕发光单元100；电池单元300嵌于像素定义层200，和发光单元100连接，通过嵌于像素定义层200的电池单元300为发光单元100供电，解决了相关技术中外加电源能够存储的电量有限，限制了显示装置的持续使用时间的问题，延长显示装置的持续工作时间，节省外部电源的电量，提高电子产品的续航时间。

下面将对本公开实施例提供的像素单元的各部分进行详细说明：

结合图1所示，所述发光单元100包括第一电极110、第二电极130和发光层120，第一电极110和所述电池单元300的第一极VDD1连接；第二电极130和所述电池单元300的第二极连接；发光层120设于所述第一电极110和所述第二电极130之间。

其中，本公开实施例中所述的发光单元100可以是红光单元、绿光单元或者蓝光单元，可以是单独的发光单元100，也可以是由多个发光单元100组成的发光单元100的集合，本公开实施例对此不做具体限定。第一电极110可以是OLED的像素电极，第二电极130可以是OLED的公共电极，发光元件可以是发光二极管，当然在实际应用中，第一电极110也可以是OLED的公共电极，第二电极130可以是OLED的像素电极，本公开实施例并不以此为限。

电池单元300可以是太阳能电池，比如，OPV(Organic photovoltaic，有机光伏电池)。电池单元300嵌设于像素定义层200，由于像素定义层200通常为绝缘材料，为了通过像素定义层200中的电池单元300为发光单元100供电，在本公开实施例提供的一种可行的实施方式中，电池单元300的电极可以伸出像素定义层200，进而分别和发光单元100的像素电极以及公共电极连接；在本公开实施例提供的另一种可行的实施方式中，可以通过过孔连接电池单元300的电极和发光单元100的电极，比如，如图1所示的像素单元，电池单元300嵌于像素定义层200并且和驱动基板接触，所述像素定义层200上位于所述电池单元300远离所述驱动基板的一侧设置有第一过孔210，所述第一过孔210用于连接所述第二电极130和所述电池单元300的第二极。或者当电池单元300嵌于像素定义层200，且不和驱动基板接触时，电池单元300和驱动基板可以通过过孔连接。

进一步的，所述像素单元还包括直流转换器，直流转换器连接于所述电池单元300和所述发光单元100之间，用于为所述发光单元100提供稳定的电源。由于在实际应用中施加在发光单元100两个电极的电压不仅有电压要求，并且需要输入电压稳定，以保证显示品质。本公开实施例通过直流转换器将电池单元300的电压转换为发光单元100所需求的电压值，并且稳定输出。

其中，直流转换器可以设于驱动基板或者设于像素单元的外部，当直流转换器设于驱动基板时，直流转换器输入端可以通过过孔和电池单元300连接以输入电压，直流转换器输出端可以通过过孔和发光单元100的电极连接以将稳定的预设值电压输出至发光单元100的电极；当直流转换器设于像素单元的外部时，直流转换器的输入端可以通过过孔以及连接线连接电池单元300的电极，以输入电压，直流转换器的输出端通过导线和过孔连接于发光单元100的电极，以将稳定的预设值电压输出至发光单元100的电极。

如图1所示，对于一像素单元，像素定义层200环绕于发光单元100，并且暴露出发光单元100发光的一侧，也即是发光单元100远离驱动基板的一侧。嵌于像素定义层200中的电池单元300可以是一个环绕于发光单元100的电池，也可以是多个设于发光单元100周围的电池，电池单元300中的多个电池可以是单独给发光单元100供电，也可以是串联后为发光单元100供电，本公开实施例对此不做具体限定。

需要说明的是，本公开实施例提供的像素单元可以通过本公开实施例所述的电池单元300供电，也可以通过外部电源，比如，外接蓄电池等供电。相应的，在显示装置的控制模块中可以设置模式控制单元，模式控制单元可以输出模式选择信号，比如，在光照较强的环境下，输出第一模式选择信号，像素电路响应第一模式选择信号使得发光单元100通过本公开实施例所述电池单元300提供电源，在光照弱的环境下，输出第二模式选择信号，像素电路响应第二模式选择信号使得发光单元100通过外接蓄电池供电。当然在实际应用中，电池单元300的电能也可以是在外接蓄电池电能消耗完后供电等，本公开实施例并不以此为限。

本公开实施例提供的像素单元，通过在像素定义层200设置太阳能电池，太阳能电池在光照充足的条件下将太阳能转化为电能，向发光单元100供电，解决了相关技术中外加电源能够存储的电量有限，限制了显示装置的持续使用时间的问题，延长显示装置的持续工作时间，节省外部电源的电量，提高电子产品的续航时间。

本公开示例性实施方式还提供一种阵列基板，如图2所示，所述阵列基板可以包括多个上述的像素单元和驱动基板；多个所述像素单元设于所述驱动基板。

其中，多个像素单元在驱动基板上可以是呈阵列式分布，如图4所示，电池单元300可以是位于发光单元的一侧，或者如图5所示，电池单元300环绕所述发光单元100。所述驱动基板可以包括衬底700和驱动电路层400，驱动电路层400设于所述衬底700靠近像素定义层200的一侧，驱动电路层400和电池单元300连接。

像素定义层200设于驱动电路层400的上方，将发光层120划分为多个阵列式分布的发光单元100，每个发光单元100周围的像素定义层200中均设置有电池单元300。在供电时，多个电池单元300可以分别单独供电，即一个发光单元100相邻的像素单元单独为相邻的发光单元100供电；多个电池单元300也可以是串联后，统一为各发光单元100供电。

所述驱动电路层400包括第一像素电路，第一像素电路可以包括：第一开关单元和驱动晶体管DT，所述第一开关单元第一端连接于所述电池单元300的第一极VDD1；驱动晶体管DT第一端连接所述第一开关单元的第二端，第二端连接发光单元100的第一电极110，控制端连接数据信号Data端。

电池单元300的第一极VDD1可以通过过孔或者导线等连接于第一开关单元的第一端，第一开关单元的第二端连接于驱动晶体管DT的第一端，驱动晶体管DT的第二端连接于发光单元100的第一电极110，发光单元100的第二电极130连接电池单元300的第二极。

示例的，电池单元300的第一极VDD1可以是正极，电池单元300的第二极可以是负极，发光单元100的第一电极110可以是OLED的阳极，发光单元100的第二电极130可以是OLED的阴极，当然在实际应用中，电池单元300的第一极VDD1也可以是负极，电池单元300的第二极可以是正极，发光单元100的第一电极110可以是OLED的阴极，发光单元100的第二电极130可以是OLED的阳极，本公开实施例对此不做具体限定。

如图3所示，第一像素电路还可以包括第二开关单元、第三开关单元和储能单元，第二开关单元第一端连接数据信号Data，第二端连接驱动晶体管DT的控制端，控制端连接扫描信号Sn；第三开关单元第一端连接第一电源VDD2，第二端连接驱动晶体管DT的第一端，控制端连接第一模式选择信号EM1；第一开关单元控制端连接第二模式选择信号EM2；储能单元第一端连接于驱动晶体管DT的第一端，第二端连接于驱动晶体管DT的控制端。

其中，第一开关单元可以包括第一晶体管T1，第一晶体管T1的第一端连接电池单元300的第一极VDD1，第二端连接驱动晶体管DT的第一端，控制端接收第一模式选择信号EM1；第二开关单元包括第二晶体管T2，第二晶体管T2第一端连接数据信号Data，第二端连接于驱动晶体管DT的控制端，控制端连接扫描信号Sn；第三开关单元包括第三晶体管T3，第三晶体管T3第一端连接第一电源VDD2，第二端连接驱动晶体管DT的第一端，控制端连接第一模式选择信号EM1；储能单元包括储能电容。

具体的，各个晶体管的控制端可以为栅极、第一端可以为源极、第二端可以为漏极；或者，各个晶体管的控制端可以为栅极、第一端可以为漏极、第二端可以为源极。此外，各个晶体管还可以为增强型晶体管或者耗尽型晶体管，本示例实施方式对此不作具体限定。

工作时，第二晶体管T2在扫描信号Sn的控制下导通将数据信号Data写入储能电容，驱动晶体管DT在储能电容中的电压信号驱动下导通；第一晶体管T1接收到第一模式选择信号EM1时导通，通过电池单元300对OLED供电；第三晶体管T3接收到第二模式选择信号EM2时导通，通过第一电源VDD2对OLED供电。

需要说明的是：在上述具体的实施例中，所有晶体管可以为N型晶体管；但本领域技术人员容易根据本公开所提供的像素驱动电路得到所有晶体管可以为P型晶体管的像素驱动电路。在本公开的一种示例性实施方式中，所有晶体管可以均为P型晶体管，此时第一电源VDD2为低电平信号，OLED的阳极与高电平信号连接。采用全P型薄膜晶体管具有以下优点：例如对噪声抑制力强；例如由于是低电平导通，而充电管理中低电平容易实现；例如P型薄膜晶体管制程简单，相对价格较低；例如P型薄膜晶体管的稳定性更好等等。当然，本公开所提供的像素驱动电路也可以改为CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)电路等，并不局限于本实施例中所提供的像素驱动电路，这里不再赘述。

需要说明的是，每个像素单元可以对应连接一第一像素电路，第一像素电路中第一开关单元的第一端可以连接于像素单元相邻的电池单元300的第一极VDD1，也可以连接多个电池单元300连接而成的电池单元300的第一极VDD1。电池单元300的第二极可以和第二电源VSS共用连接线。

进一步的，所述驱动基板还可以包括平坦化层500和钝化层600，平坦化层500设于所述像素定义层200和所述驱动电路层400之间，所述平坦化层500上设置有第二过孔510；钝化层600设于所述平坦化层500和所述驱动电路层400之间，所述钝化层600上设置有第三过孔610，所述电池单元300通过所述第二过孔510和第三过孔610与所述像素电路层连接。

其中，第二过孔510和第三过孔610连接，在结构上第二过孔510和第三过孔610的轴线可以位于同一竖直线上，便于电源信号的传递，并且可以减小过孔的电阻，降低能耗。

当然在实际应用中，所述阵列基板上还可以包括其他层级结构，当该层级结构位于像素定义层200和驱动电路层400之间时，均可通过在该层设置过孔的方式，使得嵌于像素定义层200中电池单元300和驱动电路层400连接。

本公开实施例提供的阵列基板包括多个像素单元，多个像素单元包括发光单元100、像素定义层200和电池单元300，发光单元100设于驱动基板；像素定义层200设于所述驱动基板，并环绕发光单元100；电池单元300嵌于像素定义层200，和发光单元100连接，通过嵌于像素定义层200的电池单元300为发光单元100供电，解决了相关技术中外加电源能够存储的电量有限，限制了显示装置的持续使用时间的问题，延长显示装置的持续工作时间，节省外部电源的电量，提高电子产品的续航时间。

本公开示例性实施方式还提供一种显示装置，所述显示装置包括上述的阵列基板。当然在实际应用中，该显示装置还可以包括时序控制器、玻璃盖板等器件，因其均为现有技术，本公开实施例在此不复赘述。其中，所述显示装置例如可以包括手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了像素单元及阵列基板的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其他实施例。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限。

Claims (10)

1.一种像素单元，其特征在于，所述像素单元包括：

发光单元，设于驱动基板；

像素定义层，设于所述驱动基板，并环绕所述发光单元；

电池单元，嵌于所述像素定义层，和所述发光单元连接，用于为所述发光单元提供电能。

2.如权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述发光单元包括：

第一电极，和所述电池单元的第一极连接；

第二电极，和所述电池单元的第二极连接；

发光层，设于所述第一电极和所述第二电极之间。

3.如权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述像素定义层上位于所述电池单元远离所述驱动基板的一侧设置有第一过孔，所述第一过孔用于连接所述第二电极和所述电池单元的第二极。

4.如权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述像素单元还包括：

直流转换器，连接于所述电池单元和所述发光单元之间，用于为所述发光单元提供稳定的电源。

5.如权利要求1-4任一项所述的像素单元，其特征在于，所述电池单元包括太阳能电池。

6.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括多个如权利要求1-5任一项所述的像素单元；

驱动基板，多个所述像素单元设于所述驱动基板。

7.如权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述驱动基板包括：

衬底；

驱动电路层，设于所述衬底靠近像素定义层的一侧，和电池单元连接。

8.如权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述驱动电路层包括第一像素电路，包括：

第一开关单元，所述第一开关单元第一端连接于所述电池单元的第一极；

驱动晶体管，第一端连接所述第一开关单元的第二端，第二端连接发光单元的第一电极，控制端连接数据信号端。

9.如权利要求7所述的阵列基板，其特征在于，所述驱动基板还包括：

平坦化层，设于所述像素定义层和所述驱动电路层之间，所述平坦化层上设置有第二过孔；

钝化层，设于所述平坦化层和所述驱动电路层之间，所述钝化层上设置有第三过孔，所述电池单元通过所述第二过孔和第三过孔与所述像素电路层连接。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求6-9任一项所述的阵列基板。